Модель α99 II стала первой полнокадровой камерой Sony, в которой используется система фокусировки 4D Focus. Гибридная фазовая система автофокусировки полагается на 79 точек отдельного датчика и 399 точек в фокальной плоскости, которые образуют массив из 79 крестообразных точек. По словам производителя, эта система фокусировки отличается высокой точностью и скоростью работы, а использование полупрозрачного зеркала позволило обеспечить стабильную следящую фокусировку с возможностью непрерывно наблюдать объект в видоискателе при серийной съемке или видеосъемке.

В камере используется датчик изображения Exmor R CMOS с обратной засветкой. Его разрешение равно 42,4 Мп. Базовый диапазон светочувствительности равен ISO 100-25600, расширенный — ISO 50–102400. Датчик не имеет оптического фильтра низких частот, за счет чего передаются мельчайшие детали и тончайшие текстуры.

Новый процессор BIONZ X и новая конструкция затвора, ресурс которого оценивается в 300 000 срабатываний, позволяют вести серийную съемку со скоростью до 12 к/с. Камера поддерживает съемку видео 4K со скоростью потока 100 Мбит/с и сжатием по стандарту XAVC S. Эффективность новой системы стабилизации по пяти степеням свободы SteadyShot Inside производитель оценивает в 4,5 ступени экспозиции.